Określenie stopnia odkształcenia w łukach giętych metodą indukcyjną na podstawie obliczeń numerycznych w stosunku do rzeczywistego procesu kształtowania łuków

• Autorzy: Cieśla M. , Gontarz A. , Hadasik E. , Mutwil K. , Pater Z. , Tomczak J. , Kawała T. , Rzepka W.

Warianty tytułu

EN

Numerically determined degree of deformation of induction bends as opposed to the results of the actual tube bending process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie technik numerycznych do analizy procesów kształtowania plastycznego metali i ich stopów. Projektując nowe technologie, narzędzia i maszyny można już w początkowej fazie prac optymalizować parametry procesu, a często nawet rozwiązania konstrukcyjne, eliminując w ten sposób przynajmniej część prób wdrożeniowych. Jest to szczególnie istotne w przypadku technologii nowych i stosunkowo drogich, gdzie trudno jest przewidzieć końcowy efekt, a każdy popełniony błąd wiąże się z dużymi nakładami finansowymi. Do tego typu procesów można zaliczyć również gięcie indukcyjne rurociągów, w którym koszt materiału wejściowego – rur – liczony jest w setkach tysięcy złotych. Dlatego też w takich przypadkach w pełni zasadne jest prowadzenie przedwdrożeniowych analiz w wirtualnej przestrzeni komputera, które pozwolą na określenie optymalnych parametrów procesów, gwarantujących uzyskanie łuków o wysokich parametrach geometrycznych i wytrzymałościowych, spełniających wymogi stawiane przez Urząd Dozoru Technicznego. Wykorzystując techniki numeryczne zamodelowano proces gięcia łuków rurowych z lokalnym nagrzewaniem giętej rury. W trakcie obliczeń wyznaczono geometrię giętych rur, a także określono rozkłady intensywności odkształceń, naprężeń, temperatur oraz kryterium pękania. Uzyskane wyniki zweryfikowano doświadczalnie w warunkach przemysłowych w Zakładach Remontowych Energetyki Katowice SA.

EN

Presented is the application of numerical techniques for the analysis of metals and their alloys shaping processes. When designing new technologies, machines and tools one can even in the initial stage optimize a process parameters and also often a construction solutions, eliminating in this way at least a portion of implementation tests. It is especially essential in case of new and relatively expensive technologies where it is difficult to predict the final effect and every mistake results in big financial outlays. To such type of processes we can include induction bending where the cost of feed material i.e. pipes is counted in many hundred thousand zlotys. That is why in such cases it is reasonable to carry out pre-implementation analyses in a computer virtual space which allow determination of optimum process parameters guaranteeing to obtain bends of high geometric and strength parameters and fulfilling all requirements needed by the Technical Supervision Office (UDT). The pipe bending process with local heating of a bended pipe is modelled with the use of numerical techniques. Determined is the bended pipes geometry as well as intensity distributions of deformations, stresses, temperatures and a cracking criterion. The obtained results were empirically tested in industrial conditions in Zakłady Remontowe Energetyki Katowice SA facility.

Słowa kluczowe

PL

techniki numeryczne; gięcie indukcyjne rurociągów; rozkład intensywności odkształceń

EN

numerical techniques; pipeline induction bending; deformation intensity distribution

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 4
• Strony: 211--217
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Cieśla M.

• Politechnika Śląska

autor

Gontarz A.

• Politechnika Lubelska

autor

Hadasik E.

• Politechnika Śląska

autor

Mutwil K.

• Politechnika Śląska

autor

Pater Z.

• Politechnika Lubelska

autor

Tomczak J.

• Politechnika Lubelska

autor

Kawała T.

• ZRE Katowice SA

autor

Rzepka W.

• ZRE Katowice SA

Bibliografia

• [1] Kubiński W., Kuczera M., Gięcie rur metalowych na gorąco. Obróbka Plastyczna Metali 2004, nr 4, s. 23-36.
• [2] Kubiński W., Wytwarzanie kolan rurowych na gorąco. Hutnik - Wiadomości Hutnicze 2001, nr 12, s. 467-471.
• [3] Pacanowski J., Kosowicz Z., Analiza wpływu metody gięcia rur na deformację kolanka rurowego. Rudy i Metale Nieżelazne 1996, R.41, nr 10, s. 419-423.
• [4] Hao N., Li L., An analytical model for laser tube bending. Applied Surface Science 2003, vol. 208-209, p. 432-436.
• [5] Hu Z., Li J. Q., Computer simulation of pipe-bending processes with smali bending radiususing local induction heating. Journal of Materiais Processing Technology 1999, 91, p. 75-79.
• [6] Tomczak J., Pater Z., Bulazk T.: Designing of screw impressions in the helical rolling of balls. Archives of Civil and Mechanical Engineering 2014, 14(1), p. 104-113.
• [7] Pater Z., Tomczak J., Bartnicki J., Lovell M. R., Menezes P. L.: Experimental and numerical analysis of helical - wedle rolling process for producing steel balls. International Journal of Machine Tools & Manufacture 2013, vol. 67, p. 1-7.
• [8] Alloyed steel with specified elevated temperature properties. Material Data Sheet 1.5415, ThyssenKrupp Materials International 2011, no 11.
• [9] Dobrzański J., Materiałoznawcza interpretacja trwałości stali dla energetyki. Open Access Library 2011, vol. 3.
• [10] Stefanik A., Dyja H., Mróz S., Determination of the critical value of normalized Cockroft - Latham criterion during multi slight rotling based on tensile test. Archives of Metallurgy and Materials 2011, vol. 56, no 2, p. 545-549.
• [11] Wifi A. S., EI-Abbasi N., Abdel-Hamid A., A study of workability criteria in bulk forming processes. Studies in Applied Mechanics 1995, vol. 43, p. 333-357.